Pagbibigay ng Pwersa sa pamamagitan ng Paggawa ng Mainit

Pangungusap ng Thermal Power Plant

Ang thermal power plant ay inilalarawan bilang isang pasilidad na bumubuo ng kuryente sa pamamagitan ng paggamit ng enerhiyang init, pangunahin mula sa pagsunog ng coal, upang lumikha ng steam na nagpapatakbo ng mga turbine.

Teorya ng Thermal Power Station

Ang teorya ng thermal power stations ay simple. Ang mga planta na ito ay gumagamit ng steam turbines na konektado sa alternators upang bumuo ng kuryente. Ang steam ay nalilikha sa high-pressure boilers.

Kadalasang sa India, ang bituminous coal, brown coal, at peat ang ginagamit bilang fuel para sa boiler. Ang bituminous coal na ginagamit bilang boiler fuel ay may volatile matter mula 8 hanggang 33% at ash content 5 hanggang 16%. Upang mapataas ang thermal efficiency, ang coal ay ginagamit sa powder form sa boiler.

Sa isang coal thermal power plant, ang steam ay nalilikha sa mataas na presyon sa steam boiler dahil sa pagsunog ng fuel (pulverized coal) sa boiler furnaces. Ang steam na ito ay mas pinakainit pa sa superheater.

Ang napakainit na steam na ito ay pumasok sa turbine at nag-ikot ng mga blades ng turbine. Ang turbine ay mekanikal na konektado sa isang alternator kung saan ang rotor nito ay ikokot kasabay ng pag-ikot ng mga blades ng turbine.

Kapag pumasok ang steam sa turbine, ang presyur nito ay mabilis na bumaba, nagdudulot ng pagtaas ng volume ng steam.Matapos ibigay ang enerhiya sa rotor ng turbine, ang steam ay lumalabas sa mga blades ng turbine at pumapasok sa condenser.Sa condenser, ang malamig na tubig ay isinasirkulo sa tulong ng pump na nagkocondense ng low-pressure wet steam.

Ang kondensadong tubig na ito ay ipinapadala pa sa isang low-pressure water heater kung saan ang low-pressure steam ay tumataas ang temperatura ng feed water; ito ay muli hinahain sa mataas na presyon.Upang mas maunawaan, hatingin natin ang mga hakbang kung paano gumagana ang isang thermal power station:

• Una, ang pulverized coal ay sinusunog sa furnace ng steam boiler.

• Mataas na presyon na steam ay nalilikha sa boiler.

• Ang steam na ito ay ipinapadala sa superheater kung saan ito mas pinakainit pa.

• Ang napakainit na steam na ito ay pumasok sa turbine sa mataas na bilis.

• Sa turbine, ang lakas ng steam ay nag-ikot ng mga blades ng turbine, kung saan ang nakaimbak na potential energy ng mataas na presyon na steam ay inilipat sa mechanical energy.

Line Diagram ng Power Plant

Matapos mag-ikot ang mga blades ng turbine, ang steam ay nawalan ng mataas na presyon, lumalabas sa mga blades ng turbine, at pumapasok sa condenser.Sa condenser, ang malamig na tubig ay isinasirkulo sa tulong ng pump na nagkocondense ng low-pressure wet steam.

Ang kondensadong tubig na ito ay ipinapadala pa sa isang low-pressure water heater kung saan ang low-pressure steam ay tumataas ang temperatura ng feed water, ito ay muli hinahain sa high-pressure heater kung saan ang mataas na presyon ng steam ay ginagamit para sa paghain.Ang turbine sa thermal power station ay gumagampan bilang primary mover ng alternator.

Buod ng Thermal Power Plant

Ang tipikal na Thermal Power Station ay gumagana sa isang siklo na ipinapakita sa ibaba.

Ang working fluid ay tubig at steam. Ito ay tinatawag na feed water at steam cycle. Ang ideal na Thermodynamic Cycle kung saan malapit ang operasyon ng Thermal Power Station ay ang rankine cycle.

Sa isang steam boiler, ang tubig ay kinakainitan sa pamamagitan ng pagsunog ng fuel sa hangin sa furnace, at ang tungkulin ng boiler ay bigyan ng dry superheated steam sa kinakailangang temperatura. Ang steam na ito ay ginagamit para sa pagpapatakbo ng steam Turbines.

Ang turbine ay konektado sa synchronous generator (madalas na three-phase synchronous alternator), na bumubuo ng electrical energy.

Ang exhaust steam mula sa turbine ay pinapayagan na makondense sa tubig sa steam condenser ng turbine, na lumilikha ng suction sa napakababang presyon at pinapayagan ang paglalaki ng steam sa turbine sa napakababang presyon.

Ang pangunahing mga benepisyo ng condensing operation ay ang pagtaas ng halaga ng enerhiyang inililipat bawat kg ng steam at sa pamamagitan nito ang pagtaas ng efficiency, at ang condensate na ibinabalik sa boiler ay nagbabawas ng halaga ng fresh feed water.

Ang condensate kasama ang ilang fresh makeup feed water ay ipinapadala muli sa boiler ng isang pump (tinatawag na boiler feed pump).

Sa condenser, ang steam ay nakokondense sa pamamagitan ng cooling water. Ang cooling water ay binabalik sa cooling tower. Ito ang tinatawag na cooling water circuit.

Ang hangin sa paligid ay pinapayagan na pumasok sa boiler matapos ang dust filtration. Samantala, ang flue gas ay lumalabas sa boiler at inilaan sa atmospera sa pamamagitan ng stacks. Ito ang tinatawag na air at flue gas circuits.

Ang pagdaloy ng hangin at ang static pressure sa loob ng steam boiler (tinatawag na draught) ay inaalamin ng dalawang fans na tinatawag na Forced Draught (FD) fan at Induced Draught (ID) fan.Ang buong plano ng isang tipikal na thermal power station kasama ang iba't ibang circuits ay ipinapakita sa ibaba.

Sa loob ng boiler, may iba't ibang heat exchangers, tulad ng Economizer, Evaporator (hindi ipinapakita sa larawan, ito ay basicamente ang water tubes, i.e. downcomer riser circuit), Super Heater (minsan may Reheater, air preheater din).

Sa Economiser, ang feed water ay kinakainitan ng considerable amount sa pamamagitan ng natitirang init ng flue gas.Ang Boiler Drum ay nagpapanatili ng head para sa natural circulation ng two-phase mixture (steam + water) sa pamamagitan ng water tubes.Mayroon din isang Super Heater na kumukuha rin ng init mula sa flue gas at tumataas ang temperatura ng steam ayon sa kinakailangan.

Efficiency ng Thermal Power Station o Plant

Ang kabuuang efficiency ng steam power plant ay inilalarawan bilang ang ratio ng heat equivalent ng electrical output sa heat of combustion ng coal. Ang kabuuang efficiency ng thermal power station o plant ay nag-iiba mula 20% hanggang 26% at ito ay depende sa capacity ng planta.

Mga Advantages ng Thermal Power Station

Ang mga advantages ng thermal power station ay kasama ang mga sumusunod:

• Economical para sa mababang initial cost kumpara sa ibang generating plant.

• Ang lupa na kailangan ay mas kaunti kumpara sa hydropower plant.

• Dahil ang coal ang pangunahing fuel at ang cost nito ay mas mura kumpara sa petrol/diesel, ang generation cost ay economical.

• Mas madali ang maintenance.

• Ang thermal power plants ay maaaring itayo sa anumang lugar kung saan available ang transportation at bulk ng tubig.

Mga Disadvantages ng Thermal Power Station

Ang mga disadvantages ng thermal power station ay kasama ang mga sumusunod:

• Ang running cost para sa thermal power station ay mas mataas kumpara sa ibang planta dahil sa fuel, maintenance, atbp. 

• Malaking halaga ng usok ang nagdudulot ng polusyon sa hangin. Ang thermal power station ay responsable sa Global warming.

• Ang mainit na tubig na galing sa thermal power plants ay may negatibong epekto sa mga aquatic lives sa tubig at nagdudulot ng pagkakabuwisit sa ecology.

• Ang kabuuang efficiency ng thermal power plant ay mababa, katulad ng less than 30%.